JP2014037541A - 酵素耐性デンプンおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】α−アミラーゼに対する耐性を有し、加熱及び剪断の厳しい食品加工条件に耐え得る改良デンプン、及び該デンプンの作製方法の提供。
【解決手段】酵素耐性デンプンを製造するための方法では、(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、及び(iii)アルコールを含んでなる水性供給組成物を使用し、該供給組成物中のデンプン濃度は、約5〜50重量%の間であり、該供給組成物のpHは、約3.5〜6.5の間である。第1の加熱工程において、該供給組成物を、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱した後、該供給組成物を、約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却する。第2の加熱工程において、該供給組成物を、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱する。その後、水及びアルコールの大部分から改良デンプンを分離し、乾燥させる。
【選択図】図3
【解決手段】酵素耐性デンプンを製造するための方法では、(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、及び(iii)アルコールを含んでなる水性供給組成物を使用し、該供給組成物中のデンプン濃度は、約5〜50重量%の間であり、該供給組成物のpHは、約3.5〜6.5の間である。第1の加熱工程において、該供給組成物を、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱した後、該供給組成物を、約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却する。第2の加熱工程において、該供給組成物を、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱する。その後、水及びアルコールの大部分から改良デンプンを分離し、乾燥させる。
【選択図】図3
Description
デンプンは、2種類の多糖類:アミロースおよびアミロペクチンを含んでなる。アミロースは、一般に、α1−4グリコシド結合によって連結されたグルコース単位の線状重合体である。アミロペクチンは、分岐重合体であり、この分岐重合体ではグルコース単位の多くがα1−4グリコシド結合によって連結されているが、一部のものはα1−6グリコシド結合によって連結されている。
α−アミラーゼは、ヒト体内に存在する酵素であり、この酵素はデンプンのα1−4結合を加水分解するため、デンプンを消化する。ある状況においては、例えば、デンプンのカロリー量を低減するために、またはその食物繊維含有量を増加させるためには、α−アミラーゼによる加水分解に耐えるデンプンを製造することが望ましい。しかしながら、そのようなデンプンを製造しようとしたこれまでにおける試みは、方法の複雑性およびコスト高、生産品の取り扱いにくさ、または食品系における許容性能などの1以上の問題に悩まされてきた。一具体例として、いくつかのαアミラーゼ−耐性デンプンには、水相から分離することが難しい微粒子を含む傾向があった。
α−アミラーゼに対する耐性を有し、加熱および剪断の厳しい食品加工条件に耐え得る改良デンプン、およびそのようなデンプンを作製するための改良方法が必要である。
本発明の1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンを製造するための方法である。その方法は、(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコール、を含んでなる水性供給組成物 (aqueous feed composition)を提供することを含む。その供給組成物中のデンプンの濃度は約5重量%〜約50重量%の間であり、その供給組成物のpHは約3.5〜約6.5の間、いくつかの実施形態において、約4.0〜約6.5の間である。第1の加熱工程において、その供給組成物を約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱する。その組成物を約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却する。第2の加熱工程において、その組成物を約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱する。大部分の水およびアルコールからデンプンを分離し、乾燥させる。
本発明のもう1つの実施形態は、上記方法によって製造されたα−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンである。
本発明のもう1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であり、その方法は、高アミロースデンプンを水性アルコール中でその糊化温度より高い温度に加熱し、そうすることによってその天然分子構造を破壊すること;その混合物を、そのデンプンの分子量が所望の範囲に低下するまで、その糊化温度以上の温度で維持すること;およびそのデンプンを冷却することを含む。さらにもう1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であり、その方法は高アミロースデンプンを酸水溶液で処理して、その分子量を所望の範囲まで低下させること;そのデンプン−水混合物を塩基で中和すること;そのデンプンを濃縮することまたは乾燥させること;そのデンプンをアルコールと混合し、そのデンプンを糊化させるのに十分な程度に加熱し、そうすることによってその天然分子構造を破壊すること;およびそのデンプンを冷却することを含む。さらにもう1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であり、その方法は高アミロースデンプンをアルコール中、高温下で糊化させること;およびそのデンプンの温度を耐性デンプンの融点より低い温度まで、その分子構造の再編成に十分な期間にわたって低下させて、α−アミラーゼ耐性、ならびに熱および剪断耐性を与えることを含む。これらの各実施形態において、その方法は、所望により、アルコールからデンプンを分離すること、およびそのデンプンを高温熱水処理して、α−アミラーゼ耐性を与えることをさらに含み得る。
本発明のもう1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンであり、そのデンプンはその自然結晶構造を実質的に失っていること、および新たな結晶構造を獲得していることを特徴とし、そのデンプンの示差走査熱量測定による融点はエンタルピー約5〜20ジュール/グラムにおいて約150℃であり、保水能力が乾燥デンプン1グラム当たり水約3グラム未満である。そのデンプンの約82〜90重量%のものの分子量が約350,000未満であり、そのデンプンの約20〜35重量%のものの分子量が約10,000未満である。ある実施形態において、そのデンプンのピーク融解温度は少なくとも約115℃、または少なくとも約130℃である。ある実施形態において、そのデンプンの糊化熱は少なくとも約16ジュール/グラムであり、またはそのデンプンの示差走査熱量測定による融点は約150℃である。
本発明のもう1つの実施形態は、α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンを含んでなる食品である。そのデンプンは、上記のとおりのものであり、食品を調製するときの成分として使用することができる。そのような食品の具体例としては、焼いた食品および押し出し(extrision)により、またはとりわけ、加熱および剪断を含む方法により製造される食品が挙げられる。
α−アミラーゼ耐性デンプンを水性供給組成物から製造する。その供給組成物は、(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコールを、含んでなる。方法のいくつかの実施形態において、その供給組成物中のデンプンは少なくとも約65重量%アミロースを含んでなる。その供給組成物に用いるデンプンは、種々の供給源に由来するものであることができ、それらとしては、デントコーン、高アミロースae遺伝学的トウモロコシ(aeは、トウモロコシ栽培業者には一般に知られている遺伝子突然変異体の名前であり、「アミロースエキステンダー(amylose extender)」の略称である)、ジャガイモ、タピオカ、コメ、マメ、コムギ品種から得られる高アミロースデンプン、およびこれらのデンプンからの精製アミロース、ならびに引用することにより本明細書の一部とされる国際特許出願WO00/14249に従って製造されたα−1,4 グルカンが挙げられる。
化学的に処理された(chemically madified starches)化工デンプン(ヒドロキシプロピルデンプン、アジピン酸デンプン、アセチル化デンプン、およびリン酸化デンプンなど)も、耐性デンプンを製造するために、本発明において使用することができる。例えば、好適な化学的に処理された化工デンプンとしては、限定されるものではないが、架橋デンプン;アセチル化デンプンおよび有機エステル化デンプン;ヒドロキシエチル化デンプンおよびヒドロキシプロピル化デンプン;リン酸化デンプンおよび無機エステル化デンプン;陽イオン性デンプン、陰イオン性デンプン、非イオン性デンプン、および両性イオン性デンプン;ならびにデンプンのコハク酸誘導体および置換コハク酸誘導体が挙げられる。そのような修飾については、当技術分野で公知であり、例えば、Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986)にある。他の好適な修飾および方法については、引用することにより本明細書の一部とされる米国特許第4,626,288号、同第2,613,206号および同第2,661,349号に開示されている。
好適なアルコールとしては、限定されるものではないが、エタノール、メタノール、およびイソプロパノールが挙げられる。
その供給組成物中のデンプンの濃度は、約5重量%〜約50重量%の間、好ましくは、約5%〜約40%の間、より好ましくは、約5%〜約30%の間であるか、方法のある特定の実施形態において、約8重量%〜約25重量%の間である。その組成物におけるアルコールと水の割合は、様々であり得るが、好適な例は、約40%アルコール/60%水〜約70%アルコール/30%水(重量)の間である。その供給組成物のpHは、約3.5〜約6.5の間であるか、ある実施形態において、約4.0〜約6.5の間、または約4.7〜約5.3の間である。
その供給組成物を加圧反応器に入れる。第1の加熱工程において、その供給組成物を、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間か、ある実施形態において、約145〜160℃の間の温度に約0.5〜2.0時間加熱する。特定の理論にとらわれるものではないが、この、第1の加熱工程により、デンプンに存在する微結晶の一部の、一般に、微結晶の大部分または総てが融解すると考えられる。
その供給組成物を、次いで、約4〜70℃の間の温度に、一般に、20〜70℃に約0.1〜6.0時間か、ある実施形態において、約35〜45℃の間の温度に約1.0〜4.0時間冷却する。特定の理論にとらわれるものではないが、この冷却工程により、微結晶形成が増進し、組成物中のアミラーゼ耐性デンプンの量が増加すると考えられる。
第2の加熱工程において、その供給組成物を、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間か、ある実施形態において、約120〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間、または約130〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱する。この第2の加熱工程により、微結晶成長が増進すると考えられる。
アミラーゼ耐性デンプンを方法の最初の時点よりも高い割合で含んでいる反応器内容物を、次いで、(例えば、約25℃に)冷却する。水およびアルコールの大部分からデンプンを分離する。これに関連して「大部分」とは、その組成物から50重量%を超える水およびアルコールが除去されるということを意味する。いくつかの実施形態において、80重量%を超えるか、90重量%の水およびアルコールがこの工程で除去される。分離は、濾過、遠心分離、当業者には公知の他の分離技術、またはそのような方法の組合せにより行うことができる。
次いで、デンプンを乾燥させる。例えば、トレイドライヤーまたはフラッシュドライヤーを使用して、湿潤デンプン粕から水分を除去することができるが、他の乾燥技術も同様に使用することができる。水を除去することを脱水と呼び、アルコールを除去することを脱溶媒(desolventizing)と呼ぶ。これらの方法工程は2つの独立した操作であるが、それらを、まとめて乾燥と呼ぶことが多い。残留アルコールの低レベルまでの除去は、一般に、約100℃の湿り空気で処理することにより行うことができる。乾燥デンプン生成物は、所望により、その粒径を小さくするために微粉砕することができる。「乾燥デンプン生成物」は、通常、含水量0%ではないが、商業的な目的で「乾燥した」と考えるのに十分に低い含水量のものであるということは当業者ならば分かるであろう。
所望により、水およびアルコールからデンプンを分離する前に、冷却工程および第2の加熱工程を順に1回以上繰り返すことができる。
他の選択肢として、乾燥させたデンプンを、その含水量を約10〜40重量%に高め、それを約90〜150℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱することによりさらに処理することができる。方法のいくつかの実施形態において、乾燥させたデンプンの含水量を約17〜29重量%に高め、そのデンプンを約105〜135℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱する。
この方法により製造されたデンプンは、一般に、非常に熱安定性および剪断安定性があるため、高温および/または高剪断加工に適合する。結果として、そのデンプンは、焼くこと、油で揚げること、および押し出しのような食品用途での使用に適している。さらに、そのデンプンは、総食物繊維(TDF)が比較的高い。そのデンプンは、保水性が低く、黄色度が低い。さらに、この方法により製造されたデンプンは、方法において出発原料として用いた高アミロースデンプンと比べて、異なるX線結晶化特性を示し、より高い示差走査熱量測定(DSC)による融解温度を示す。
耐性デンプン(RS)は、4つの異なるタイプに分類されている:タイプIは、α−アミラーゼに物理的に近づきにくいデンプン(例えば、全粒に見られるような、タンパク質または繊維マトリックスで包理されたデンプン)に由来し;タイプIIは、未調理デンプンのように、消化耐性を示すが、調理による糊化後に消化されやすくなる物理的構造を有する、完全な天然デンプン顆粒であり(例えば、ジャガイモおよびバナナデンプン);タイプIIIは、調理し、糊化させたデンプンであるか、あるいは天然構造が破壊されており、そのデンプンが調理後にα−アミラーゼ耐性となるように、加工中にデンプン分子自身が再会合したものであり;およびタイプIVは、α−アミラーゼ消化を妨げるデンプン化学修飾により生じたものである。
本発明の1つの実施形態におけるデンプンは、タイプIIIの耐性デンプンである。この耐性デンプンは、デンプンをアルコール媒質中でその糊化温度より高い温度に加熱し、そうすることによってその天然分子組織を破壊することにより作製される。その後、その分子構造を、制御冷却および加熱サイクル(所望により、アルコールを除去した後の熱水処理を含む)を通じて再会合させて、α−アミラーゼ耐性を与える。
出発原料として、化学的に処理された化工デンプンを使用する場合には、その生成物がタイプIVの耐性デンプンとなり得ることに留意する。
「天然」とは、デンプンを説明するものとして、文献において一般的に用いられる。本発明者らは、「天然」という語を用いて、収穫時に植物に存在するようなデンプンの特性、および極最少限の物理的処理または化学物質暴露による植物からの抽出直後に存在するようなデンプンの特性を表す。例えば、トウモロコシ穀粒からデンプンを取り出すトウモロコシの湿式微粉砕では、穀粒をpH4近くの弱乳酸水溶液に浸漬すること、さらに水には約1500ppm SO2ガスが溶解していることを必要とする。この溶液はトウモロコシ穀粒に浸透し、SO2がデンプンが結合している胚乳タンパク質基質のタンパク質を部分的に減少させ、そのことにより胚乳が軟化する。そのようにして、穀粒を粉砕することによりデンプン顆粒を取り出すことができる。湿式微粉砕操作は、軟らかい穀粒をばらして、油を含有する胚嚢を破壊することなくデンプンを取り出すように設計されているため、粉砕は実際にはかなり軽い。微粉砕時に抽出されたデンプン顆粒の分子構造、一般形態および形状は、微粉砕前に穀粒に存在したデンプンと事実上変化はない。
天然デンプンは、粒状であるといわれることが多く、「粒状」とは、文献では特に定義なく用いられる場合が多い。天然デンプン顆粒は、一般に、ほぼ球状または楕円体形状を有する。それらは微結晶領域および非晶質領域を含む天然分子組織も有する。天然デンプンの微結晶領域はそのデンプンに複屈折性を与えている。天然デンプン構造を「粒状構造」または「粒状態」であるデンプンと記載されている場合もある。基準はないが、粒状デンプンの定義に沿った、本特許出願における言及点である顆粒の近似形状である。本特許の本発明者らは、「粒状」という語を球状または楕円体形状のデンプン粒子の意味において引用し、使用する。「顆粒または粒状」は、天然または未調理デンプンまたは非冷水膨潤デンプンを意味するものではない。完全な天然結晶性を有する天然未調理デンプンと、同様の形状を有するが、それらの天然分子組織または天然微結晶構造の大部分または総てを喪失している他の粒状デンプンと天然別したいと本発明者らは考える。ホットロール上にペーストされ、そのロールから削り取られた非化工デンプンおよびいくつかの化工デンプンは、一般に、崩壊した、不規則な形状のガラス質に見える粒子を有し、これらのデンプンは、本発明者らによる「粒状」とは見なされない。
本発明の耐性デンプン作製方法において、デンプンの天然分子構造が破壊されることが望ましい。これは、それらの分子がα−アミラーゼ耐性をもたらす秩序構造へと再会合することができるためである。デンプンをその糊化温度より高い約150℃に加熱することにより、示差走査熱量計(DSC)による200℃への加熱の実施によって示される(融解範囲を示す(図1))ように、天然構造の除去が起こる。さらに、熱したデンプンを弱pH条件(pH4.6〜6.5など)で保持することにより、平均分子量がゆっくりと低下する。分子量の低下により、それらの分子がα−アミラーゼ耐性を示す好ましい構造へと再会合しやすいと考えられる。
本発明の種々の実施形態において、そのデンプンは、その糊化点より高い温度に調理されており、それが冷え、その分子が再会合するにつれて、そのデンプンは球状に、場合によっては、より大きな球体の内部に融合顆粒として、塊を形成する傾向がある。塊の量は、方法条件および耐性デンプンを作製するために使用するデンプンの種類による。本特許の特定の実施形態において、HS−7高アミロースデンプンを、総食物繊維(TDF)を高めるために、40重量%〜70重量%の間のアルコール濃度の水性アルコール溶液中で処理することにより加工してもよい。しかしながら、塊の量はおよび得られる平均粒径は、アルコール濃度および破壊された天分子構造の分子量による。
一実施形態において、その方法により製造されたデンプンの約82〜90重量%のものは分子量が350,000未満であり、約20〜35重量%のものは分子量が約10,000未満である。本発明のある特定の実施形態において、そのデンプンは重量平均分子量が約100,000〜約250,000であるか、約160,000〜180,000であるか、ある場合において、約170,000である。ある実施形態において、そのデンプンは平均粒径が約250〜400ミクロンであるか、ある場合において、約330ミクロンである。
α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法のもう1つの実施形態において、そのデンプンを水性アルコール中でその糊化温度より高い温度に加熱し、そうすることによってその天然分子構造を破壊する。次いで、その混合物を、そのデンプンの分子量が所望の範囲に低下するまで、その温度で維持し、その後、単一制御冷却工程、および所望により、アルコールを除去した後に熱水処理を行って、α−アミラーゼ耐性を与える。
α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法のもう1つの実施形態において、高アミロースデンプンを酸水溶液で処理して、その分子量を所望の範囲まで低下させ、次いで、そのデンプン水混合物を塩基で中和させる。そのデンプンは、その後、濃縮してもよく、または乾燥させてもよい。その酸処理済デンプンを、次いで、アルコールと混合し、それを加熱糊化させ、そうすることによってその天然分子構造を破壊し、その後、単一制御冷却工程、および所望により、アルコールを除去した後に熱水処理を行って、α−アミラーゼ耐性を与える。
もう1つの実施形態において、そのデンプンを、熱したアルコール中で糊化させ、その後、その温度を耐性デンプンの融点より低い温度まで、その分子構造の再編成に十分な期間にわたって低下させて、α−アミラーゼ耐性、ならびに熱および剪断耐性を与える。そのデンプンを、その後、アルコールおよび水から分離し、所望により、続いて、熱水処理を行う。
この方法により製造されたデンプンは、低カロリー焼き食品のような食品において増量剤または穀粉代用品として使用することができる。このデンプンは食品における食物繊維強化にも有用である。このデンプンを使用することができる食品の具体例としては、パン、ケーキ、クッキー、クラッカー、押し出し成形したスナック、スープ、冷凍デザート、揚げ物、パスタ製品、ジャガイモ製品、コメ製品、トウモロコシ製品、コムギ製品、乳製品、栄養バー、朝食用シリアル、および飲料が挙げられる。
次の実施形態において下記測定手順を使用する、この手順は本発明に関連した使用において好適である。
総食物繊維、TDFは、α−アミラーゼ耐性の程度を示すパラメーターである。TDFを決定するのに使用した手順は、AOAC(公認分析化学者協会(Association of Official Analytical Chemists))法 985.29または991.43のいずれかであり、Megazyme International Ireland Ltdの試験キットを用いて行った。以下は、TDF法のごく簡単な説明である。一般に、これらの手順において、高温安定性α−アミラーゼを加え、35分間95〜100℃にしたpH8.2のMES/TRIS緩衝水溶液に、デンプンを分散させる。そのサンプルを60℃に冷却し、プロテアーゼを加え、そのサンプルを30分間処理する。その後、その溶液をpH4.1〜4.8に変化させ、その溶液にグルコアミラーゼを加える。酵素処理の60℃にて30分間後、95%アルコールを加えることにより食物繊維を沈殿させる。その沈殿物をセライトコーティングしたるつぼで集め、一晩乾燥させる。乾燥した沈殿物の重量を重量測定法により測定する。最初のデンプンの乾重に基づいてTDFの割合を算出するため、TDFは乾燥ベースの値である。
耐性デンプンは、Englyst (Eur. J Clinical Nut. 1992), 46, (Suppl. 2), S33-S50)により定義されているように、37℃においてブタパンクレアチンα−アミラーゼによる2時間処理後に加水分解に対して耐性を示すデンプンの量についての1つの尺度である。その結果は最初の乾燥デンプン重量に占める割合として示される。
デンプン中のアミロースの割合は、分光光度法により、ヨウ素吸収後に溶解したデンプンが示す青色の強度を測定することによって決定した。
デンプン構造の融解温度およびエンタルピーを測定するために、変調示差走査熱量計, TA Instruments製DSC Q1000(変調モードで動作)を使用した。
天然デンプンにおいて、ならびにα−アミラーゼ耐性デンプンの再編成された分子構造において、種々の結晶構造のタイプおよび量を決定するために、粉末X線解析を用いた。
平均分子量は、分子組織の重要な記述的測定値である。この測定はFraunhofer Institut fuer Angewandte Polymerforschung, Golm, Germany. Determination of molar massにおいて実施した。
溶液の調製
サンプルをDMSOに0.5%の濃度に溶かし、室温にて24時間、さらに95℃にて24時間攪拌した。それらの溶液を5μmメンブレンを用いて濾過した。その溶液100μlをGPC−MALLS装置に注入した。
サンプルをDMSOに0.5%の濃度に溶かし、室温にて24時間、さらに95℃にて24時間攪拌した。それらの溶液を5μmメンブレンを用いて濾過した。その溶液100μlをGPC−MALLS装置に注入した。
GPC−MALLS
デンプンの重量平均モル質量および数平均モル質量、MwおよびMn、ならびにそのモル質量分布、MMDは、GPC−MALLSにより決定した。GPCシステムは、600MSポンプモジュール、717オートインジェクター、カラムコンパートメント、RI検出器410(all Waters Corp.)、ならびにS2フローセルおよびArイオンレーザー(λ0=488nmで操作)を備えたMALLS検出器 Dawn−F−DSPレーザーフォトメーター(Wyatt Technology, Santa Barbara)で構成した。散乱光の検出は、24〜157°の18の角度で可能であった(しかし、35.5〜143.4°の15の角度でしか測定しなかった)。サンプルの溶出は、0.09m NaNO3含有DMSOを用いて、流速0.5mL・分−1で温度60℃にて行った。MALLS検出器は、屈折率検出器(DRI)と直列に接続した。分離は、PSS Mainz, Germany製の20μm SUPREMAゲルカラムで行った。そのセットは、排除範囲が108〜106(S30000)、2・106〜5・104(S1000)、105〜103(S100)の3カラムと、プレカラムとで構成した。
デンプンの重量平均モル質量および数平均モル質量、MwおよびMn、ならびにそのモル質量分布、MMDは、GPC−MALLSにより決定した。GPCシステムは、600MSポンプモジュール、717オートインジェクター、カラムコンパートメント、RI検出器410(all Waters Corp.)、ならびにS2フローセルおよびArイオンレーザー(λ0=488nmで操作)を備えたMALLS検出器 Dawn−F−DSPレーザーフォトメーター(Wyatt Technology, Santa Barbara)で構成した。散乱光の検出は、24〜157°の18の角度で可能であった(しかし、35.5〜143.4°の15の角度でしか測定しなかった)。サンプルの溶出は、0.09m NaNO3含有DMSOを用いて、流速0.5mL・分−1で温度60℃にて行った。MALLS検出器は、屈折率検出器(DRI)と直列に接続した。分離は、PSS Mainz, Germany製の20μm SUPREMAゲルカラムで行った。そのセットは、排除範囲が108〜106(S30000)、2・106〜5・104(S1000)、105〜103(S100)の3カラムと、プレカラムとで構成した。
DRI検出器によりRI−クロマトグラムを測定し、クロマトグラムのスライスの高さからスライスにおけるサンプルの濃度を算出した。このためには、サンプルのdn/dcを知っておかねばならず、RI検出器の較正定数を決定しておかねばならない。クロマトグラム全体の下面積は、多糖類の回収質量に相当する。これはカラムから溶出した質量である。
クロマトグラムの各スライスについては、このように測定しただけでなく、MALLS検出器を用いて15の角度で光散乱強度も測定した。高分子の散乱強度はそのモル質量および濃度に比例する。これにより、モル質量分布を予測するために、両検出器、DRI検出器およびMALLS検出器での結果を総て組み合わせることができる。
溶出が進行する間にDRI検出器およびMALLS検出器からのデータを集め、ASTRA ソフトウェア4.70.07により数値を求めて、クロマトグラムの各スライスのモル質量Miおよび回転半径Rgiを得た。これらのMiおよびRgiデータからモル質量および回転半径の重量平均値および数平均値を算出した。
HPSEC−MALLSについては、Wyattによって記載されている(Wyatt. Ph. J. Anal. Chim. Acta, 1993, 272, 1-40)。
粒径は、乾燥粉末系においてBeckman Coulter レーザーアナライザー、モデルLS 13 320で決定した。
色は、Hunter Lab カラーフレックス装置を用いて測定し、黄色度、ASTM E313として表した。
穀粉またはデンプンによる水結合は、生地のレオロジーおよび焼き上がり具合に関係している機能パラメーターである。用いた試験は、米国穀物化学者学会(American Association of Cereal Chemists)AACC 53−10および53−11であった。結果は、デンプン1グラム当たりに保持される水グラムとして表される。これらの方法では、デンプンのアルカリ水(重炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウム溶液)保持性能を測定する。アルカリ水保持は、遠心分離後にデンプンによって保持されているアルカリ水(溶媒)の重量であり、14%水分ベースの穀粉重量当たりに保持される水の重量比として表される。アルカリ水保持は、クッキースプレッドと逆相関する。
実施例1
高アミロースデンプン(HS−7種4200, Honen Starch Co.)を含むスラリー(71%アミロース、水および変性エタノールと測定される)を表1に示した割合で調製した。この変性エタノールは、5容量%水を含む市販のエタノールをメタノールと、100ガロンのエタノールにつき5ガロンのメタノールの割合で混合することにより調製した。表1に示したアルコール濃度は、デンプン中に存在する水分を含むアルコール/水ブレンドにおける濃度を意味する(すなわち、デンプンにおける乾燥固体を除く)。各試験では、1400gバッチのスラリーを調製し、高圧蒸気供給源と接続された内部加熱コイルを内蔵する2クォートの高圧攪拌オートクレーブに入れた。そのオートクレーブを密閉し、窒素でパージし、所望の温度に加熱した。所望の温度を、表1に示した時間の間(まず「温度1」にて「時間1」の間、次いで「温度2」にて「時間2」の間、その後「温度3」にて「時間3」の間)維持し、その後、そのサンプルを85℃に冷却した。反応器のディップレッグを利用して、生成物を取り出し、機械攪拌装置を取り付けた三つ口丸底フラスコに入れ、そのフラスコを85℃に設定した水浴に入れた。85℃にて1時間攪拌した後、その浴の電源を切り、サンプルを約30℃に一晩自然冷却した。スラリーを濾過し、100%変性エタノール500gで洗浄した。生成物をトレイ上で周囲温度にて一晩風乾させた。
高アミロースデンプン(HS−7種4200, Honen Starch Co.)を含むスラリー(71%アミロース、水および変性エタノールと測定される)を表1に示した割合で調製した。この変性エタノールは、5容量%水を含む市販のエタノールをメタノールと、100ガロンのエタノールにつき5ガロンのメタノールの割合で混合することにより調製した。表1に示したアルコール濃度は、デンプン中に存在する水分を含むアルコール/水ブレンドにおける濃度を意味する(すなわち、デンプンにおける乾燥固体を除く)。各試験では、1400gバッチのスラリーを調製し、高圧蒸気供給源と接続された内部加熱コイルを内蔵する2クォートの高圧攪拌オートクレーブに入れた。そのオートクレーブを密閉し、窒素でパージし、所望の温度に加熱した。所望の温度を、表1に示した時間の間(まず「温度1」にて「時間1」の間、次いで「温度2」にて「時間2」の間、その後「温度3」にて「時間3」の間)維持し、その後、そのサンプルを85℃に冷却した。反応器のディップレッグを利用して、生成物を取り出し、機械攪拌装置を取り付けた三つ口丸底フラスコに入れ、そのフラスコを85℃に設定した水浴に入れた。85℃にて1時間攪拌した後、その浴の電源を切り、サンプルを約30℃に一晩自然冷却した。スラリーを濾過し、100%変性エタノール500gで洗浄した。生成物をトレイ上で周囲温度にて一晩風乾させた。
表1のデータは、「温度2」および「温度3」カラムで示されるように、低デンプン固体において、核形成および成長工程を利用して、向上したレベルの食物繊維が得られたことを示している。さらに、図4で示されるように、150℃に近い高いDSC融点を示し、またはそのエンタルピーが天然HS−7デンプンと比べて高まっている。
それらのうちの2つの試験1−1および1−2では、方法に水性アルコール中でのアニール工程を追加した。上記方法からの濾過ケークを、11%デンプン固体でアルコールと水との重量比70/30が得られるように、アルコールおよび水で再びスラリーにした。そのスラリーを、上記の高圧攪拌オートクレーブで再び170℃に45分間加熱した。室温に急速冷却した後、生成物を取り出し、濾過し、100%変性エタノールで洗浄し、乾燥させた。この追加アニール工程により食物繊維レベルまたはDSC融解温度は向上しなかった。
表2は、熱水処理をさらに含む試験を示し、この熱水処理は、アルコール調理後の処理として、120℃にて2時間加熱しながら、デンプンの含水量を25%にする。サンプル2−1の含水量を25%に高め、そのサンプルを、次いで、120℃に2時間加熱し、その後、50℃にて〜5%水分まで乾燥させたとき、食物繊維含有量は36%〜43%高くなった。アルコール調理を変更したサンプル2−2〜2−6においてTDFのさらに良い向上が認められた。試験2−2では、75%TDFを示した。
実施例2
熱水処理の最適化を、パイロットプラントで作製した非熱水処理耐性デンプンを用いて調査した、表3。材料は、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて作製した。サンプル2−6をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて約5%水分まで脱溶媒し、微粉砕した。ビーカーで乾燥材料のサンプルおよそ30グラムを水とブレンドして、種々の水分レベルを作製した。湿潤させた材料を試験管に密閉し、オーブンで種々の温度で1〜2時間加熱した。それらのサンプルを試験管中で冷却した後、サンプルを取り出し、乾燥させ、粉砕し、TDFについて測定した。それらの結果を回帰式により解析し、熱水についての最適領域を見つけた。サンプル2−6では、最良の領域は約25%水分および121℃であった。TDFはアルコール処理後の41%からより良い条件で熱水処理を行った後に約65%まで高まった。
熱水処理の最適化を、パイロットプラントで作製した非熱水処理耐性デンプンを用いて調査した、表3。材料は、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて作製した。サンプル2−6をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて約5%水分まで脱溶媒し、微粉砕した。ビーカーで乾燥材料のサンプルおよそ30グラムを水とブレンドして、種々の水分レベルを作製した。湿潤させた材料を試験管に密閉し、オーブンで種々の温度で1〜2時間加熱した。それらのサンプルを試験管中で冷却した後、サンプルを取り出し、乾燥させ、粉砕し、TDFについて測定した。それらの結果を回帰式により解析し、熱水についての最適領域を見つけた。サンプル2−6では、最良の領域は約25%水分および121℃であった。TDFはアルコール処理後の41%からより良い条件で熱水処理を行った後に約65%まで高まった。
実施例3
パイロットプラント試験を、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて実施した。反応器の条件を下記表4に示す。サンプル4−1(サンプル2−6と同じ)をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて脱溶媒し、Littleford DVT−130ミキサーで熱処理した。サンプル4−2を、サンプル4−1と同じ装置を用いて(それを乾燥させるためにフラッシュドライヤーを用い、デンプンを脱溶媒するためにRosin フルイダイザーを用いたことを除く)調製した。
パイロットプラント試験を、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて実施した。反応器の条件を下記表4に示す。サンプル4−1(サンプル2−6と同じ)をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて脱溶媒し、Littleford DVT−130ミキサーで熱処理した。サンプル4−2を、サンプル4−1と同じ装置を用いて(それを乾燥させるためにフラッシュドライヤーを用い、デンプンを脱溶媒するためにRosin フルイダイザーを用いたことを除く)調製した。
図2は、出発原料として使用したHS−7天然デンプン顆粒の透過電子顕微鏡写真(TEM)である。図3は、サンプル4−1の生成物のTEMである。図3のサンプル4−1の顆粒形態は、図2に見られる天然顆粒構造が完全な破壊とまではいかなくとも高度に崩壊していることを示している。図4のDSCサーモグラムは、アルコール加工後および熱水処理前のサンプル4−1では、70〜100℃の範囲において吸熱は生じなかったが、約110℃において吸熱が生じ、約150℃において非常に大きな吸熱が生じたことを示す。熱水処理後、吸熱は数℃高い温度へと少しシフトする。図5において天然HS−7デンプンおよびサンプル4−1の耐性デンプンの分子量分布を例示する。HS−7の重量平均分子量は約4,000,000である。サンプル4−1におけるデンプンの重量平均分子量は約170,000である、すなわち、約95%の低下である。HS−7天然顆粒は、複屈折であり、偏光顕微鏡ではマルタクロスが見られる。耐性デンプン顆粒(サンプル4−1)は、複屈折であり、偏光顕微鏡では「発光する」が、示差的なマルタクロスは見られない。これらの結果は、HS−7デンプンが部分的に結晶質であり、球晶(spherulites)として編成されているということを示している。耐性デンプンの、マルタクロスのない複屈折性は、その物質が部分的に結晶質であるが、球晶として編成されていないということを示している。図6は、HS−7デンプンおよびサンプル4−1のX線散乱強度を示す。HS−7はBタイプの結晶性を有する。サンプル4−1はBタイプの結晶性とV無水結晶性を有する。図6を見れば、HS−7およびサンプル4−1の結晶構造間で違いがあるということは明白である。さらに、サンプル4−1は部分的に結晶質である。HS−7の平均粒径は約10ミクロンであり、サンプル4−1の耐性デンプンの平均粒径は380ミクロンである。
実施例4
本発明のある耐性デンプン生成物の解析では、次の特性範囲を示した。粒径は、約100〜700ミクロンの間、多くの場合において、約150〜650ミクロンの間であった。平均粒径は、約250〜400ミクロンの間であり、場合によっては、約330ミクロンであった。注目すべきは、これが生成物を微粉砕する前の範囲であるということである。粉末密度は、約50〜60ポンド/立方フィート(充填嵩密度)であり、ある場合において、約54であった。
本発明のある耐性デンプン生成物の解析では、次の特性範囲を示した。粒径は、約100〜700ミクロンの間、多くの場合において、約150〜650ミクロンの間であった。平均粒径は、約250〜400ミクロンの間であり、場合によっては、約330ミクロンであった。注目すべきは、これが生成物を微粉砕する前の範囲であるということである。粉末密度は、約50〜60ポンド/立方フィート(充填嵩密度)であり、ある場合において、約54であった。
耐性デンプン生成物は、ほとんどの場合、エンタルピー約5〜15J/g、ある場合において、10J/gにおいてDSC融点約150℃を示した。さらに、場合によっては、耐性デンプン生成物は、エンタルピー約1〜9J/g、ある場合において、4.8J/gにおいて約108℃でDSC融点を示した。
耐性デンプンサンプルの保水能力は、一般に、乾燥デンプン1グラム当たり水約3グラム未満であり、多くの場合において、乾燥デンプン1グラム当たり水1.3〜1.9グラムの間であった。黄色度(YI)値は、約11〜32の間であり、ある場合において、約13〜27の間、または約15〜23であった。平均YI値は約19であった。
TDFは、約50%より高かった。ある場合において、TDFは、約50〜70%、約55〜70%、または約60〜70%であった。Englyst 耐性デンプン値は、約28〜65の間、ある場合において、約35〜50の間であり、平均は約43であった。
実施例5
AACC 53−10クッキーベーキング試験の50%穀粉置き換えを用いて、サンプル4−3の性能を評価した。サンプル4−3の耐性デンプンを微粉砕し、スクリーニングして、US Mesh 100シーブに通し、それをUS Mesh 200シーブで集めた(微粉はUS Mesh 200シーブを通り抜ける)。
AACC 53−10クッキーベーキング試験の50%穀粉置き換えを用いて、サンプル4−3の性能を評価した。サンプル4−3の耐性デンプンを微粉砕し、スクリーニングして、US Mesh 100シーブに通し、それをUS Mesh 200シーブで集めた(微粉はUS Mesh 200シーブを通り抜ける)。
方法AOAC 991.43によれば、ベーキング前には成分中に50.5%繊維が存在し、クッキーベーキング後には繊維としてその材料の100%〜111%と算出された。そのデータを表5A、5Bおよび5Cに示す。
耐性デンプンが存在することにより、対照と比べてクッキー寸法が向上した。対照(100%ConAgra ホワイトスプレーペイストリーフラワー)のクッキー高さは、耐性デンプンを含むクッキーより高かった。さらに、クッキースプレッド(幅)は、対照ではより小さく、耐性デンプン生成物ではより大きかった。スプレッドが大きくなり、高さが低くなるのは耐性デンプンの低保水性によるものであり、このことにより、ベーキング方法中、耐性デンプンは水和または部分的に糊化せず、比較的変化しなかったということが分かる。もし耐性デンプンがベーキング中に変化したとすれば、それにより結晶性が高まり、予想以上に高い総食物繊維値が得られたと思われる。
実施例6
実施例2で概して記載したように、表4のサンプル4−3のパラメーターを用いてパイロットプラントで耐性デンプンを作製した。熱水処理し、乾燥させた後、それを微粉砕し、篩過して、US 60 Meshスクリーンに通した。スクリーニングされた生成物は、51.9%TDFであった。25%耐性デンプンと75%コーンミールのブレンドをLeistritz ZSE−18/HP押出成形機を用いて押し出し成形した。押し出し成形後、湿潤押出物を対流式オーブンで(2500Fの熱風流で30分間)約1〜2%水分まで乾燥させた。押し出し成形試験では、耐性デンプンに関するTDFの約80〜85%がこの厳しい方法後も変わらないことが示され、実質的に熱および剪断耐性であることが確認された(表6参照)。
実施例2で概して記載したように、表4のサンプル4−3のパラメーターを用いてパイロットプラントで耐性デンプンを作製した。熱水処理し、乾燥させた後、それを微粉砕し、篩過して、US 60 Meshスクリーンに通した。スクリーニングされた生成物は、51.9%TDFであった。25%耐性デンプンと75%コーンミールのブレンドをLeistritz ZSE−18/HP押出成形機を用いて押し出し成形した。押し出し成形後、湿潤押出物を対流式オーブンで(2500Fの熱風流で30分間)約1〜2%水分まで乾燥させた。押し出し成形試験では、耐性デンプンに関するTDFの約80〜85%がこの厳しい方法後も変わらないことが示され、実質的に熱および剪断耐性であることが確認された(表6参照)。
実施例7
耐性デンプンの安定性をトルティーヤチップス組成物で試験した。耐性デンプン(サンプル4−1)、69%TDFで25%ホワイトコーンマサフラワーを置き換えた。サンプル4−1を得、この試験では実験装置により121℃で25%水分にて90分間熱水処理した。ホワイトコーンマサフラワー TDFは、その製品規格分析書では8.0%であった。表7は、トルティーヤブレンドの乾燥混合成分を示す。それらのブレンドを水と混合して、生地を作り、その生地をRondo リバーシブルシーターでシート状にして、平らなピースを作製した。シート状のピースを切断し、表8に記載のとおり焼き上げ、油で揚げた。油で揚げたピースを石油エーテルで脱脂した後、それらのTDFについて測定した。TDFの結果および解析は、脂肪分および水分フリーベースで示す。表8では、最初の成分のTDFと調製した食品のTDFとを比較したTDF解析および計算結果を示す。チップス作製方法中に、コーンマサと耐性デンプンの両方のTDFが増加した。計算結果は、耐性デンプンのTDFが25%増加したことを示しており、このことにより、焼き上げ、油で揚げた後の耐性デンプンは86%TDFであると思われる。この方法によって作製された耐性デンプンは、本願において安定しており、本願の焼き/油を使った加熱調理においてTDFを高める可能性がある。
耐性デンプンの安定性をトルティーヤチップス組成物で試験した。耐性デンプン(サンプル4−1)、69%TDFで25%ホワイトコーンマサフラワーを置き換えた。サンプル4−1を得、この試験では実験装置により121℃で25%水分にて90分間熱水処理した。ホワイトコーンマサフラワー TDFは、その製品規格分析書では8.0%であった。表7は、トルティーヤブレンドの乾燥混合成分を示す。それらのブレンドを水と混合して、生地を作り、その生地をRondo リバーシブルシーターでシート状にして、平らなピースを作製した。シート状のピースを切断し、表8に記載のとおり焼き上げ、油で揚げた。油で揚げたピースを石油エーテルで脱脂した後、それらのTDFについて測定した。TDFの結果および解析は、脂肪分および水分フリーベースで示す。表8では、最初の成分のTDFと調製した食品のTDFとを比較したTDF解析および計算結果を示す。チップス作製方法中に、コーンマサと耐性デンプンの両方のTDFが増加した。計算結果は、耐性デンプンのTDFが25%増加したことを示しており、このことにより、焼き上げ、油で揚げた後の耐性デンプンは86%TDFであると思われる。この方法によって作製された耐性デンプンは、本願において安定しており、本願の焼き/油を使った加熱調理においてTDFを高める可能性がある。
本発明の具体的な実施形態についての上記の説明は、本発明の全実施形態を挙げたものではない。当業者ならば、他の実施形態も次の請求項の範囲内であるということが分かるであろう。
Claims (62)
- α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンの製造方法であって、
(a)(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコール、を含んでなる水性供給組成物を提供すること(ここで、該供給組成物中のデンプンの濃度が約5重量%〜約50重量%の間であり、該供給組成物のpHが約3.5〜約6.5の間である);
(b)該供給組成物を、第1の加熱工程において、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱すること;
(c)該供給組成物を、約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却すること;
(d)該供給組成物を、第2の加熱工程において、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱すること;
(e)水およびアルコールの大部分からデンプンを分離すること;および
(f)該デンプンを乾燥させること
を含んでなる、方法。 - 工程(a)における供給組成物中のデンプンの濃度が、約8重量%〜約25重量%の間である、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)における供給組成物のpHが、約4.7〜約5.3の間である、請求項1に記載の方法。
- 工程(b)における供給組成物が、約145〜160℃の間の温度に約0.5〜2.0時間加熱され;
工程(c)における供給組成物が、約35〜45℃の間の温度に約1.0〜4.0時間冷却され;そして
工程(d)における供給組成物が、約120〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱される
、請求項1に記載の方法。 - 供給組成物が、工程(d)において約130〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱される、請求項1に記載の方法。
- 供給組成物中のデンプンが、少なくとも約65重量%アミロースを含有する、請求項1に記載の方法。
- 工程(c)および(d)が、工程(e)の前に少なくとも1回繰り返される、請求項1に記載の方法。
- 乾燥させたデンプンの含水量を約10〜40重量%に高めること、およびそのデンプンを約90〜150℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱すること、をさらに含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 乾燥させたデンプンの含水量が、約17〜29重量%に高められ、該デンプンが約105〜135℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱される、請求項8に記載の方法。
- 工程(e)における分離が、濾過または遠心分離の少なくとも1つにより行われる、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法により製造されたデンプンの約82〜90重量%のものの分子量が約350,000未満であり、該デンプンの約20〜35重量%のものの分子量が約10,000未満である、請求項1に記載の方法。
- (a)(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコール、を含んでなる水性供給組成物を提供すること(ここで、該供給組成物中のデンプンの濃度が約5重量%〜約50重量%の間であり、該供給組成物のpHが約3.5〜約6.5の間である);
(b)該供給組成物を、第1の加熱工程において、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱すること;
(c)該供給組成物を、約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却すること;
(d)該供給組成物を、第2の加熱工程において、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱すること;
(e)水およびアルコールの大部分からデンプンを分離すること ;および
(f)該デンプンを乾燥させること
により製造された、α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプン。 - 工程(a)における供給組成物中のデンプンの濃度が、約8重量%〜約25重量%の間である、請求項12に記載のデンプン。
- 工程(a)における供給組成物のpHが、約4.7〜約5.3の間である、請求項12に記載のデンプン。
- 工程(b)における供給組成物が、約145〜160℃の間の温度に約0.5〜2.0時間加熱され;
工程(c)における供給組成物が、約35〜45℃の間の温度に約1.0〜4.0時間冷却され;そして
工程(d)における供給組成物が、約120〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱される、請求項12に記載のデンプン。 - 供給組成物が、工程(d)において、約130〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱されている、請求項12に記載のデンプン。
- 供給組成物中のデンプンが、少なくとも約65重量%アミロースを含有する、請求項12に記載のデンプン。
- 工程(c)および(d)が、工程(e)の前に少なくとも1回繰り返される、請求項12に記載のデンプン。
- 乾燥させたデンプンの含水量を約10〜40重量%に高めること、および該デンプンを約90〜150℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱すること、をさらに含んでなる、請求項12に記載のデンプン。
- 乾燥させたデンプンの含水量が、約17〜29重量%に高められ、該デンプンが約105〜135℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱される、請求項19に記載のデンプン。
- 工程(e)における分離が、濾過または遠心分離の少なくとも1つにより行われている、請求項12に記載のデンプン。
- 該方法により製造されたデンプンの約82〜90重量%のものの分子量が約350,000未満であり、該デンプンの約20〜35重量%のものの分子量が約10,000未満である、請求項12に記載のデンプン。
- (a)(i)少なくとも約50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコール、を含んでなる水性供給組成物を提供すること(ここで、その供給組成物中のデンプンの濃度が約5重量%〜約50重量%の間であり、その供給組成物のpHが約3.5〜約6.5の間である);
(b)該供給組成物を、第1の加熱工程において、約130〜170℃の間の温度に約0.1〜3.0時間加熱すること;
(c)該供給組成物を、約4〜70℃の間の温度に約0.1〜6.0時間冷却すること;
(d)該供給組成物を、第2の加熱工程において、約110〜150℃の間の温度に約0.1〜10.0時間加熱すること;
(e)水およびアルコールの大部分からデンプンを分離すること ;および
(f)該デンプンを乾燥させること
により製造されたα−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンを含んでなる食品。 - 工程(a)における供給組成物中のデンプンの濃度が、約8重量%〜約25重量%の間である、請求項23に記載の食品。
- 工程(a)における供給組成物のpHが、約4.7〜約5.3の間である、請求項23に記載の食品。
- 工程(b)における供給組成物が、約145〜160℃の間の温度に約0.5〜2.0時間加熱され;
工程(c)における供給組成物が、約35〜45℃の間の温度に約1.0〜4.0時間冷却され;そして
工程(d)における供給組成物が、約120〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱されている、請求項23に記載の食品。 - 供給組成物が、工程(d)において約130〜140℃の間の温度に約1.0〜5.0時間加熱される、請求項23に記載の食品。
- 供給組成物中のデンプンが、少なくとも約65重量%アミロースを含有する、請求項23に記載の食品。
- 工程(c)および(d)が、工程(e)の前に少なくとも1回繰り返される、請求項23に記載の食品。
- 乾燥させたデンプンの含水量を約10〜40重量%に高めること、およびそのデンプンを約90〜150℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱すること、をさらに含んでなる、請求項23に記載の食品。
- 乾燥させたデンプンの含水量が、約17〜29重量%に高められ、該デンプンが約105〜135℃の間の温度にて約0.5〜5.0時間加熱される、請求項30に記載の食品。
- 工程(e)における分離が、濾過または遠心分離の少なくとも1つにより行われる、請求項23に記載の食品。
- 該方法により製造されたデンプンの約82〜90重量%のものの分子量が約350,000未満であり、該デンプンの約20〜35重量%のものの分子量が約10,000未満である、請求項23に記載の食品。
- 天然結晶構造を実質的に失っていること;
示差走査熱量測定による融点が、エンタルピー約5〜20ジュール/グラムにおいて約150℃であること;
保水能力が、乾燥デンプン1グラム当たり水約3グラム未満であること
を特徴とする、α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンであって、
該デンプンの約82〜90重量%のものの分子量が約350,000未満であり、該デンプンの約20〜35重量%のものの分子量が約10,000未満である、
デンプン。 - ピーク融解温度が、少なくとも約115℃である、請求項34に記載のデンプン。
- ピーク融解温度が、少なくとも約130℃である、請求項35に記載のデンプン。
- 糊化熱が、少なくとも約16ジュール/グラムである、請求項34に記載のデンプン。
- 示差走査熱量測定による融点が、約150℃である、請求項34に記載のデンプン。
- 重量平均分子量が、約100,000〜250,000である、請求項34に記載のデンプン。
- 重量平均分子量が約170,000である、請求項39に記載のデンプン。
- 平均粒径が約250〜400ミクロンである、請求項34に記載のデンプン。
- 平均粒径が約330ミクロンである、請求項41に記載のデンプン。
- 示差走査熱量測定による融点が、エンタルピー約10ジュール/グラムにおいて約150℃である、請求項34に記載のデンプン。
- 示差走査熱量測定による融点が、エンタルピー約1〜9ジュール/グラムにおいて約108℃でもある、請求項34に記載のデンプン。
- 示差走査熱量測定による融点が、エンタルピー約4.8ジュール/グラムにおいて約108℃である、請求項44に記載のデンプン。
- 保水能力が、乾燥デンプン1グラム当たり水約1.3〜1.9グラムである、請求項34に記載のデンプン。
- 黄色度(ASTM E313)が、約11〜32である、請求項34に記載のデンプン。
- 黄色度(ASTM E313)が、約13〜27である、請求項47に記載のデンプン。
- 黄色度(ASTM E313)が、約15〜23である、請求項48に記載のデンプン。
- 黄色度(ASTM E313)が、約19である、請求項49に記載のデンプン。
- 総食物繊維含有量が、少なくとも約50%である、請求項34に記載のデンプン。
- 総食物繊維含有量が、約55〜70%である、請求項51に記載のデンプン。
- 総食物繊維含有量が、約60〜70%である、請求項52に記載のデンプン。
- Englyst耐性デンプン値が、約28〜65である、請求項34に記載のデンプン。
- Englyst耐性デンプン値が、約35〜50である、請求項55に記載のデンプン。
- Englyst耐性デンプン値が、約43である、請求項56に記載のデンプン。
- α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であって、
高アミロースデンプンを水性アルコール中でその糊化温度より高い温度に加熱し、それによりその天然分子構造を破壊すること;
該混合物を、該デンプンの分子量が所望の範囲に低下するまで、その糊化温度以上の温度で維持すること;および
該デンプンを冷却すること
を含んでなる、方法。 - アルコールからデンプンを分離すること、および該デンプンを高温熱水処理して、α−アミラーゼ耐性を与えること、をさらに含んでなる、請求項57に記載の方法。
- α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であって、
高アミロースデンプンを酸性水溶液で処理して、その分子量を所望の範囲まで低下させること;
該デンプン−水混合物を塩基で中和すること;
該デンプンを濃縮することまたは乾燥させること;
該デンプンをアルコールと混合し、該デンプンを糊化させるのに十分な程度に加熱し、それによりその天然分子構造を破壊すること:および
該デンプンを冷却すること
を含んでなる、方法。 - アルコールからデンプンを分離すること、およびそのデンプンを高温熱水処理して、α−アミラーゼ耐性を与えること、をさらに含んでなる、請求項59に記載の方法。
- α−アミラーゼ耐性デンプンを作製する方法であって、
高アミロースデンプンをアルコール中、高温下で糊化させること;および
そのデンプンの温度を耐性デンプンの融点より低い温度まで、その分子構造の再編成に十分な期間にわたって低下させて、α−アミラーゼ耐性、ならびに熱および剪断耐性を与えること
を含んでなる、方法。 - アルコールからデンプンを分離すること、およびそのデンプンを高温熱水処理して、α−アミラーゼ耐性を与えること、をさらに含んでなる、請求項61に記載の方法。
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